最新研究表明：宇宙很可能是封闭的，往一个方向行进将回到原点

普朗克宇宙辐射探测器最新的观测数据表明：我们宇宙很可能是封闭的，而非之前认为的平坦，如果朝着一个方向行进，我们最终将会从反方向回到原点。

人类对宇宙的探索一直没有停止过，从最初的地平说、地心说、日心说、再到宇宙岛说，我们似乎离真相越来越近，但似乎又永远没有终点。

好在科学技术的飞速发展，人类发射了很多太空探测器用于宇宙研究，比如著名的哈勃太空望远镜就是代表之一；在2009年，欧洲发射了一颗特殊的探测器——普朗克宇宙辐射探测器，它的主要任务是对宇宙大爆炸遗留下来的背景辐射进行观测，比如著名的宇宙微波背景辐射图，就是依据它的观测数据绘制的。

根据宇宙大爆炸理论，我们宇宙诞生于138亿年前，由于宇宙年龄有限，导致过于遥远的天体发出的光线还没有足够时间到达地球，目前人类能观测到的范围叫做可观测宇宙，直径大约930亿光年。

宇宙大爆炸理论是当前描述宇宙的最佳理论，与许多天文观测相符合，但是宇宙大爆炸理论无法准确告诉我们宇宙的真实形状是怎么样的，广义相对论是现代宇宙学的理论基础，根据广义相对论的描述，我们宇宙可能存在三种形状，这取决于宇宙内物质的平均密度Ω，假设临界值为1。

（1）当Ω<1时，宇宙空间是开放的，数学上对应罗巴切夫斯基几何。

（2）当Ω=1时，宇宙空间是平坦的，数学上对应欧几里得几何。

（3）当Ω>1时，宇宙空间是封闭的，数学上对应黎曼几何。

欧氏几何是我们最熟悉的，就是一个无限伸展的平面，平面内两条平行线将永远保持平行，或者说过直线外一点我们能且只能做一条平行线，这是由欧几里得第五公设决定的；第五公设在数学历史上争论了两千多年，因为第五公设看起来不像公理，无数的数学家试图用前面四个公理来证明第五公设，但是都失败了。

直到19世纪，德国数学家黎曼和俄国数学家罗巴切夫斯基，分别从第五公设的两个反面出发，建立了全新的非欧几何，这也是广义相对论的数学基础。

与欧式几何不同的是，在罗巴切夫斯基几何中，过直线外一点我们能做两条或者两条以上的平行线，而在黎曼几何中，我们过直线外一点找不到任何一条平行线。

利用这个原理，我们可以用来研究宇宙的形状，因为：

（1）如果宇宙是平坦的，遥远星系发出的平行光线将始终保持平行，星系的形状将显示真实大小。

（2）如果宇宙是开放的，遥远星系发出的平行光线将逐渐远离，星系看起来要比实际小。

（3）如果宇宙是封闭的，遥远星系发出的光线将趋近于靠拢，星系看起来要比实际大。

普朗克宇宙辐射探测器并不是观测星系，而是通过研究宇宙微波背景内的波动，来研究宇宙的形状，因为宇宙微波背景是宇宙大爆炸时遗留的，也是宇宙中最久远的光，它的波动反映了宇宙中暗物质和暗能量的总量。

观测数据表明，宇宙微波背景的波动值大于预期，确定性有99%，也就是说我们宇宙很可能是封闭的，而非之前认为的平坦，但这只是单一方面的证据，要想确定宇宙的真实形状，还需要充实多方面的证据才行。

如果我们宇宙真是封闭的，那么就可以用黎曼几何来描述，最简单的黎曼几何图形就是球面，在球面上，无论我们朝着哪个方向行进，最终都会从反方向回到原地；封闭宇宙也是一样的，如果我们以足够快的速度朝着某个方向行进，那么终究会回到原地。

封闭宇宙还具有如下两个特点：

（1）宇宙空间的整体大小是有限的。

（2）宇宙空间内没有边界。

这完全符合天文观测，也与宇宙大爆炸理论相容，虽然封闭宇宙的大小是有限的，但是这个有限值在增加，也许我们可观测宇宙只是整个宇宙中微不足道的一部分；甚至可能实际宇宙比我们现在认为的可观测宇宙小，比如遥远星系发出的光线已经绕着封闭宇宙走了好几圈，但是我们无法分辨哪些星系是不同时期的同一个星系，然后被我们误认为是不同距离上的不同星系，这一切，都有待科学家的进一步研究。

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